JPH0639115B2 - 成形品の取り出し方法、およびその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、請求項１の前文に詳述されている形式の金型
から成形品を取り出す方法、およびその方法を実施する
装置に関する。

原則として、本発明は、何らかの材料からなる成形品が
金型中で成形された後に開放された金型から除去される
あらゆる成形方法に利用することができ、射出成型によ
るプラスチック成形品の製造に適用するのに好ましいも
のである。

成形品を取り出す全体シーケンスは、金型を開放する動
作、ハンドリングユニット、ロボット、マニピュレータ
などに設けた保持具を開放された２つの金型半部間へ装
入する動作、上記保持具によって保持されるまで、一方
の金型半部からイジェクタ要素によって成形品を取り出
す動作、そして、保持された成形品と共に保持具を金型
領域から取り出す動作、からなるものである。

（発明の背景） 成形機を出来るだけ高サイクル数で運転できるように、
例えば射出成形機では、成形品の取り出し作業は出来る
だけ速く続けられるべきである。しかしながら、取り出
し速度をあまり速くすると成形品が損傷することがある
ので、成形品が金型半部から取り出される取り出し速度
には限りがある。

このことは、特に表面積の広い成形品の場合に当てはま
り、この場合、成形品と対応する金型壁の間に非常に大
きな粘着力およびサクションが生じる。また、損傷の危
険性は、いかに壁の薄い加工品であるか、また取り出し
要素によってどれだけ多くの点で保持されて支持されて
いるかによる。成形品の取り出しは、特に、成形品と金
型壁との間の粘着力に打ち勝つことにより、また成形品
の加速によって、成形品が損傷しなように行われなけれ
ばならない。ここで、成形品と金型壁との間における歓
迎しがたい高負圧を回避すべく、十分にゆっくりと行わ
れなければならない。

（発明の目的） 本発明は、これにより全成形品取り出し作業が短時間で
実行可能で、しかも成形品に歓迎しがたいストレスを与
えることのない方法および装置を提供する目的とするも
のである。

（発明の開示） この目的は、請求項１に明記された方法の発明により達
成される。従属請求項は本発明による方法および該方法
を実施する装置の別の有利な特徴を明記している。

本発明にかかる方法では、成形品は第１の部分ストロー
クでわずかに中間位置まで運ばれ、その位置で成形品は
保持具の装入動作を特に邪魔することもないので、この
第１の部分ストロークは保持具の装入前であって、金型
開放動作が完了前でも開始することができる。その結
果、この第１の部分ストロークに相当な時間を利用でき
るので、この第１の部分ストロークは低速で出来るし、
これにより成形品に対して静かに行うことができる。こ
の第１の部分ストロークは、粘着力に打ち勝って、成形
品の主表面を対応する金型壁から分離して自由にするこ
とを本質的に目的としている。また、保持具の装入後、
イジェクト動作における第２の部分ストロークは極めて
短時間の間に実行される。これは、一方において、その
後に移動するべき残りの軌道距離は僅かであり、他方に
おいて、金型壁から既に分離にされた成形品は高速で危
険なく移動することができるからである。静かなイジェ
クト操作によって、デリケートで薄い壁の成形品の場合
でさえも、比較的少ないイジェクタ要素によって操作す
ることができる。

図面の簡単な説明 本発明の具体例は図面を参照して更に詳細に説明され、 図１は、本発明にかかる方法における成形品取り出し作
業のそれぞれの段階を図形的に簡素化して示したもので
ある。

図２は、成形品取り出し作業の中間位置における本発明
にかかる装置の断面図である。

図３は成形品、イジェクタ、および保持具の動作に関す
る軌道−時間の図を示す。

（発明の形態） 本発明は、プラスチック成形品を成形するための射出成
形機を参照し、具体例によって説明する。

図１ａに示されているように、射出成形機は２つの金型
半部１，３によって構成されており、金型を開放するた
めに、一方の金型半部１が金型駆動部５によって移動で
きるようになっている。上記駆動部５には一般に油圧シ
リンダが用いられるが、空圧シリンダ、電動機、または
機械駆動であってもよい。金形半部１，３によって形成
される金型キャビティの中には、既に完全に成型された
プラスチック成形品７がある。イジェクタピン９は、金
型半部１に設けてあり、イジェクタプレート１３を介し
てイジェクタ駆動部１１によって操作され、上記成形品
に作用することができる。保持具１４は、図形的にのみ
表されており、ハンドリングユニット、ロボット、マニ
ピュレータなどからなり、上記成形品７を受けるため
に、開放された金型半部１，３の間に、グリッパ駆動部
１５によって移動させられる。イジェクタ駆動部１１と
グリッパ駆動部１５は、それぞれ油圧または空圧のシリ
ンダ、電動機、または機械駆動とすることができる。金
型駆動部５とイジェクタ駆動部１１は、例えば、制御ユ
ニット１９に従属する油圧制御部１７により適切な動作
シーケンスで操作される。これに対して、ハンドリング
ユニットなどのグリッパ駆動部１５は、同様に制御ユニ
ット１９によって制御されるか、またはその自身の制御
ユニット１８を備えている。制御ユニット１８，１９
は、位置センサに基づいて公知の方法により動作する。
この位置センサは金型半部１と保持具１４の位置を検出
し、それぞれのケースについて位置依存的に、連続的な
移動操作を手引する。

図１ａに従って金型の閉鎖位置から開始すると、本発明
にかかる成形品の取り出し作業は以下のように進められ
る。可動金型半部１は金型を開放するために図１におい
て左側に移動する（図１ｂ）。同時に、金型半部１中の
成形品７は左側に運ばれ、固定金型半部３から分離され
る。しかしながら、上記金型開放動作の間中、イジェク
タプレート１３は、金型半部１から成形品７を分離する
ために、金型半部１に対して右側に移動を開始する（図
１ｃ）。図１ｄにおいて、金型半部１は最終位置に到達
しており、保持具１４は２つの金型半部の間に入ること
ができる。保持具１４の装入動作中、成形品７の取り出
し作業における第１の部分ストロークが完了する。すな
わち、この時点で、イジェクタプレート１３が上記部分
ストローク距離ａ（図２参照）によって右側に移動し、
成形品７を中間位置に持って行く。この中間位置で、成
形品７の主表面は金型半部１の対応する壁から分離され
る。しかし、成形品７は依然として金型半部１に部分的
に係合しており、この金型半部１によって保持具のため
に保持されている（図１ｄ）。

成形品７は、保持具１４が最終装入位置１４′に到達す
るまで上記中間位置に留まる。次に、図１ｄの位置か
ら、第２の部分ストロークが開始され、図１ｄの中間位
置から、成形品７が金型半部１から完全に自由となり、
同時に、保持具１４によって保持される位置まで、成形
品７を取り出すために、イジェクタプレート１３が高速
で右側に移動させられる。

図１ｅは最終位置を示し、この位置でイジェクタプレー
ト１３は全ストローク、すなわち部分ストローク距離ａ
とｂと合計、ほど移動しており、成形品７は取り出し位
置にある。そして、この位置で成形品７は保持具１４に
完全に保持され、金型半部１，３の間から取り出すこと
ができる。

図２は図１ｃに対応する中間位置における開放金型を示
している。可動金型半部１はキャビティ１２を備えてお
り、その中には油圧式イジェクタシリンダ１１によって
操作され得るイジェクタプレート１３が配置されてい
る。イジェクタプレート１３にはイジェクタピン９が固
定されており、これは例えば射出成形では成形品７に作
用する。また、金型半部１にはストップピン２１が設け
てあり、これは油圧シリンダ２５のピストン２３に連結
されている。圧力媒体が管路（図示せず）を介してシリ
ンダ２５に導入されると、ストップピン２１は停止位置
に保持され、それらはキャビティ１２に突出し、イジェ
クタプレート１３の前面に対するストッパとして作用す
る。すべてのピストン２３の全表面積はイジェクタシリ
ンダ１１の有効ピストン面積よりも大きい。したがっ
て、第１の部分ストローク距離ａを通過すると、イジェ
クタプレート１３はストップピン２１によって停止され
る。上記第１の部分ストロークの間、成形品７における
広い面積の表面領域８は金型半部１の対応する壁領域か
ら分離される。この部分ストロークには相当な時間が利
用されるので、成形品７を損傷することのない低速で行
うことができる。成形品７の突出部７ａは金型半部１の
対応する金型凹部に部分的に留まっており、そのために
成形品７は金型半部１によって依然保持される。

図１ｄの位置に対応するその後のある時点では、油圧シ
リンダ２５は圧力の無い状態に設定され、イジェクタプ
レート１３のストッパピン２１はもはや抵抗とならな
い。したがって、イジェクタプレート１３は第２段の部
分ストロークによって距離ｂほど更に移動することがで
きる。この第２の部分ストロークは制御ユニット１７に
よって制御されており、第１の部分ストロークよりも高
速であるのが好ましい。成形品７は更にイジェクタピン
９によって第２の部分ストローク距離ｂほど移動され、
金型半部１から完全に自由な位置に達し、保持具（図２
には図示せず）によって保持される。

図３は、本発明にかかる方法において行われる金型、イ
ジェクタ、および保持具の動作にかかる軌道−時間の図
を示す。時間は横軸にプロットされており、金型の軌道
（曲線Ｆ）、イジェクタの軌道（曲線Ａ）、および保持
具の軌道（曲線Ｇ）が縦軸にプロットされている。簡略
化するために、それぞれのケースにおいて定速運動が扱
われ、加速段階や減速段階は無視されている。曲線Ｆ，
ＡおよびＧの縦軸は、同一縮尺ではない。これは、金
型、イジェクタ、および保持具はまったく異なる軌道距
離を移動するからである。

ｔ１の時点で、金型の開放が開始され、可動金型半部が
初期位置Ｆ０からｔ５の時点で到達する最終位置ＦＥに
曲線Ｆにしたがって移動する。この金型開放動作の間、
ｔ２の時点で、イジェクタは曲線Ａに従って初期位置Ａ
０から中間位置ＡＺまでの第１の部分ストロークを開始
する。この動作において、第１の部分ストロークにおけ
るｔ３時点までの第１段階は、金型キャビティの壁から
加工品を分離するために、すなわち、壁の粘着力に打ち
勝つのに役立つ。そして、ｔ３の時点から、中間位置Ａ
Ｚの実際の移動が行われる。この中間位置ＡＺにおい
て、加工品はまだ線ＦＫで示す金型外形の範囲を通過し
ておらず、その落下を防止するために金型外形によって
依然保持されている。

イジェクタ動作の中間位置ＡＺに到達すると、または、
金型開放動作の終了時点ｔ５よりも前であるかもしれな
いその以前のｔ４の時点において、保持具は初期位置Ｇ
０からｔ８の時点で到達する完全な装入位置ＧＥに移動
を開始する。その後直ぐに、ｔ８の時点で、イジェクト
動作の第２の部分ストロークが開始され、これにより加
工品は中間位置ＡＺから金型外形ＦＫを越えて除去位置
ＡＥに移動し、この位置で保持具によって同時に保持さ
れる。中間位置におけるイジェクタの余裕時間であるｔ
６からｔ８は、保持具の装入動作に関して、実際上不可
避な時間誤差が補償されるように設定される。

上述の具体例を変更することは可能である。例えば、単
一イジェクタ装置に代えて、公知の２以上のイジェクタ
装置、すなわち分離駆動によって動作されるイジェクタ
ピンの類を設けることができる。また、第１および／ま
たは第２の部分ストロークは、唯一または他のイジェク
タ装置の適当な駆動によって実行することができる。開
放ストローク、イジェクトストローク、および保持具装
入ストロークの開始時刻および終了時刻は、適当な方法
により位置制御によって互いに調整することができる。
例えば、保持具の装入ストロークは金型の開放ストロー
クと同時に開始してもよいし、開放動作における第１の
部分ストロークと同時に終了してもよい。イジェクト操
作における第２の部分ストロークは、第１の部分ストロ
ークの直後に、すなわち中間位置で成形品が停止する必
要がないように、継続してもよい。

イジェクタの上記油圧操作または空圧操作では、第２の
部分ストロークの間の高速度は、例えば、第２の部分ス
トロークの開始時に圧力アキュムレータに割り込むこと
により得られる。このアキュムレータでは、第１の部分
ストロークの間に圧力媒体が加圧下で蓄積される。当業
者はそのような圧力媒体装置および関連する切換弁装置
に精通している。

本発明の別態様では、イジェクタの動作は２以上のスト
ロークで実行することもできる。特に、第１の部分スト
ロークは、２段階に分割することができる。この場合、
第１段階では、成形品は、これが金型キャビティの壁か
ら分離される程度、すなわち壁の密着力に打ち勝つ程度
に、ほんの僅か動かされる。次に、第１の部分ストロー
クにおける続く第２段階は、成形品を更に中間位置まで
移動させる。この第２段階は、第１段階よりも高速で行
うことができる。すなわち、金型の壁から成形品を分離
する第１段階は、特に、ゆっくり、かつ静かに行われ
る。図３の例において、第１の部分段階としてｔ２から
ｔ３までの最初時間内に、ｔ３からｔ６までの残る第１
の部分段階よりも低速度で、イジェクタの運動が実行さ
れることを意味する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−224853（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−97815（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−263018（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−195817（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−273816（ＪＰ，Ａ) 実開 昭51−127957（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−68922（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−104624（ＪＰ，Ｕ)

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金型は金型半部（１，３）を分離すること
   によって開放され、一方の金型半部（１）の中に位置す
   る成形品はイジェクタプレートによって動作され得る１
   以上のイジェクタ（９）によって上記金型半部（１）か
   ら取り出し位置に移動させられ、ここで開放された金型
   半部（１，３）の間に装入され得る保持具（４）によっ
   て成形品が保持され、上記取り出し動作が少なくとも２
   つの部分ストロークによって行われるとともに、第１の
   部分ストロークで成形品が中間位置に移動され、そこで
   は成形品は依然一方の金型半部（１）の金型外形に保持
   されており、次に、第２の部分ストロークで上記成形品
   は金型外形の外側の取り出し位置に移動させられる金型
   から成形品を取り出す方法において、 金型（１，３）の開放動作の間に、および／または保持
   具（４）の装入動作の間に、上記第１の部分ストローク
   ができるだけ早く開始され、 上記イジェクタプレート（１３）は、成形品の中間位置
   を定める少なくとも一つの解除可能なストッパ（２１）
   によって第１の部分ストロークの終了位置に停止させら
   れ、 第２の部分ストロークの開始時に、上記ストッパ（２
   １）が解除され、それにより上記イジェクタプレート
   （１３）は第２の部分ストロークが可能となる、金型か
   ら成形品を取り出す方法。
2. 【請求項２】上記第１の部分ストロークが第２の部分ス
   トロークよりも低速で行われることを特徴とする請求項
   １の金型から成型品を取り出す方法。
3. 【請求項３】上記第１の部分ストロークが上記保持具の
   装入完了前に終了し、第１の部分ストロークと第２の部
   分ストロークの間に停止段階があることを特徴とする請
   求項１，２のいずれかの金型から成形品を取り出す方
   法。
4. 【請求項４】分離可能で、一方の金型半部（１）には成
   形品に作用する１以上のイジェクタ要素（９）を有する
   イジェクタ手段（９，１３）を備えた２つの金型半部
   （１，３）からなる特に射出成形の金型と、上記イジェ
   クタ要素のイジェクタ駆動部（１１）と、金型半部の開
   放動作に調和された時間シーケンスにしたがって上記イ
   ジェクタ駆動部を制御する駆動制御部（１７，１９）と
   を備え、上記請求項１から３のいずれかの方法を実施す
   る装置であって、 上記イジェクタ手段（９，１３）は上記イジェクタ手段
   を中間位置に停止させる少なくとも一つの解放可能なス
   トッパ（２１）が設けられ、上記中間位置で成形品は金
   型外形から依然として完全に自由でなく、上記イジェク
   タ手段の第２の部分ストロークを可能とするためのスト
   ッパの解除が、上記駆動制御部（１９，１７）によって
   制御され得るようになっていることを特徴とする金型か
   ら成形品と取り出す装置。
5. 【請求項５】上記ストッパ、またはそれぞれのストッパ
   （２１）が油圧によって動作可能なストッパピストン
   （２３）に連結され、イジェクタ駆動部（１１）によっ
   て後側において動作されるイジェクタプレート（１３）
   の前側に作用し、上記イジェクタ駆動部（１１）ピスト
   ンを備えた１以上の油圧シリンダ（１１）を有し、全ス
   トッパピストン（２３）の全表面積がイジェクタ駆動部
   （１１）のピストン領域よりも大きく、駆動制御部（１
   ９，１７）が、第１の部分ストロークおよび第２の部分
   ストローク開始時における圧力開放の間に、ストッパピ
   ストンすなわちピストン（２３）の加圧を制御するよう
   にしたことを特徴とする請求項４の装置。